RU2550425C1 - Способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды (варианты) - Google Patents

Способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2550425C1
RU2550425C1 RU2014124090/13A RU2014124090A RU2550425C1 RU 2550425 C1 RU2550425 C1 RU 2550425C1 RU 2014124090/13 A RU2014124090/13 A RU 2014124090/13A RU 2014124090 A RU2014124090 A RU 2014124090A RU 2550425 C1 RU2550425 C1 RU 2550425C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
film
reagent
water
concentration
Prior art date
Application number
RU2014124090/13A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Александрович Елагин
Максим Анатольевич Миронов
Илья Дмитриевич Шулепов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели"
Priority to RU2014124090/13A priority Critical patent/RU2550425C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2550425C1 publication Critical patent/RU2550425C1/ru
Priority to HRP20211964TT priority patent/HRP20211964T1/hr
Priority to ES15807355T priority patent/ES2901141T3/es
Priority to US15/317,960 priority patent/US10550301B2/en
Priority to HUE15807355A priority patent/HUE057131T2/hu
Priority to CA2951633A priority patent/CA2951633C/en
Priority to DK15807355.1T priority patent/DK3156470T3/da
Priority to EP15807355.1A priority patent/EP3156470B1/en
Priority to LTEPPCT/RU2015/000358T priority patent/LT3156470T/lt
Priority to PT158073551T priority patent/PT3156470T/pt
Priority to PCT/RU2015/000358 priority patent/WO2015190951A1/ru
Priority to PL15807355T priority patent/PL3156470T3/pl
Priority to EA201650061A priority patent/EA031634B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/32—Materials not provided for elsewhere for absorbing liquids to remove pollution, e.g. oil, gasoline, fat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B01J20/28007—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size with size in the range 1-100 nanometers, e.g. nanosized particles, nanofibers, nanotubes, nanowires or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28047—Gels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40—Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Removal Of Floating Material (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к способам обработки загрязнений от нефти или нефтепродуктов и может быть использована для сбора пленок нефти, масел, мазута, топлив и углеводородов с целью очистки поверхности воды и водных потоков. Обрабатывают поверхность пленки нефти или нефтепродуктов реагентом, содержащим природный полимер, собирают продукт их взаимодействия. В качестве реагента используют микрогели полисахаридов массой от 20000 до 200000 дальтон и размером частиц от 50 до 600 нм в водном растворе с концентрацией не менее 0,2 г/л. По первому варианту способа перед или после распыления реагента контуры пленки нефти или нефтепродуктов обрабатывают биоразлагаемым поверхностно-активным веществом в виде водного раствора с концентрацией не менее 0,1 г/л. По второму варианту способа реагент предварительно смешивают с биоразлагаемым поверхностно-активным веществом в виде водного раствора с концентрацией не менее 0,1 г/л. Смешение ведут до достижения соотношения микрогелей полисахаридов к биоразлагаемому поверхностно-активному веществу, равному соотношению 12:1-2:1. Обеспечивается повышение эффективности процесса сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, снижение удельного расхода реагентов и снижение остаточного количества этих реагентов в воде. 2 н.п. ф-лы, 6 пр.

Description

Группа изобретений относится к способам обработки загрязнений от нефти или нефтепродуктов и может быть использована для сбора пленок нефти, масел, мазута, топлив и углеводородов с целью очистки поверхности воды, а также для очистки загрязненных нефтью или нефтепродуктами водных потоков.
Известен способ сбора нефти или нефтепродуктов с водной поверхности при аварийных разливах, включающий равномерное нанесение на нефтяное пятно сорбирующего средства но основе отходов переработки древесины, впитывание нефти или нефтепродуктов с последующим извлечением полученного пласта с водной поверхности механическими средствами, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности процесса сбора и удешевления способа в качестве сорбирующего средства используют гидролизный лигнин с влажностью 8-15% при объемном расходе его 15-35% от объема разлитых нефти или нефтепродуктов [патент RU 2033389, C02F 1/40, E02B 15/04, 1991].
Недостатком данного способа является сложность нанесения сорбирующего средства на поверхность нефтяного пятна, а также высокий расход сорбента при обработке тонких пленок нефти.
Известен способ сбора с поверхности воды разливов нефти, включающий распыление ферромагнитного абсорбента и сбор абсорбента с нефтью, отличающийся тем, что собранную с поверхности смесь воды, нефти и абсорбента прокачивают через намагничивающее устройство, включающее магнитные пластины с антифрикционным покрытием, и далее через турбулизатор, в котором осуществляется коагуляция ферромагнитных частиц абсорбента, и далее укрупненные агломераты абсорбента с нефтью отделяются от воды [патент RU 2466238, E02B 15/04, C02F 1/48, 2011].
Недостатком данного способа является сложность исполнения метода, использование специального оборудования для сбора нефти с поверхности воды.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ сорбции нефти, нефтепродуктов с поверхностей воды и почвы, включающий напыление сорбента на основе поливинилхлорида с последующим сбором нефти. Способ отличается тем, что с целью увеличения избирательности и эффективности сорбции в качестве сорбента используют полистирол, полипропилен, полиэтилен, их сополимеры в любом молекулярном соотношении с полидисперсностью частиц 5-200 мкм [заявка №RU 94030825, МПК E02B 15/04, C02F 1/28, 18.08.1994]. Данный способ принят за прототип.
Недостатком данного способа является унос мелкодисперсных частиц потоками воздуха и вторичное загрязнение ими окружающей среды, так как данные полимеры не разлагаются в естественных условиях и представляют опасность для живых организмов.
Общим недостатком известных способов является использование твердых сорбентов, которые трудно наносить на поверхность нефтяных пятен большой площади без значительных потерь реагента, а также то, что используемые в процессе сбора реагенты остаются в толще воды и наносят вред окружающей среде.
Задачей заявляемой группы изобретений является повышение эффективности процесса сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды с одновременным повышением экологической безопасности данного процесса.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая группа изобретений, заключается в снижении удельного расхода реагентов, используемых в процессе сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, а также снижении остаточного количества этих реагентов в воде.
Технический результат достигается тем, что по первому варианту заявляемый способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды включает обработку поверхности пленки нефти или нефтепродуктов реагентом, содержащим природный полимер, с последующим сбором продукта их взаимодействия. В отличие от прототипа, в заявляемом способе поверхность пленки нефти или нефтепродуктов обрабатывают реагентом, в качестве которого берут микрогели полисахаридов массой от 20000 до 200000 дальтон и размером частиц от 50 до 600 нм в водном растворе с концентрацией не менее 0,2 г/л, при этом перед или после распыления реагента контуры пленки нефти или нефтепродуктов обрабатывают биоразлагаемым поверхностно-активным веществом в виде водного раствора с концентрацией не менее 0,1 г/л.
Технический результат достигается также тем, что по второму варианту заявляемый способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды включает обработку поверхности пленки нефти или нефтепродуктов реагентом, содержащим природный полимер, с последующим сбором продукта их взаимодействия. В отличие от прототипа в заявляемом способе поверхность пленки нефти или нефтепродуктов обрабатывают реагентом, в качестве которого берут микрогели полисахаридов массой от 20000 до 200000 дальтон и размером частиц от 50 до 600 нм в водном растворе с концентрацией не менее 0,2 г/л, реагент предварительно смешивают с биоразлагаемым поверхностно-активным веществом в виде водного раствора с концентрацией не менее 0,1 г/л, при этом смешение ведут до достижения соотношения микрогелей полисахаридов к биоразлагаемому поверхностно-активному веществу, равному соотношению 12:1-2:1.
Микрогели представляют собой разветвленные полимерные коллоидные частицы с диаметром 0,01-1 мкм, которые способны набухать в растворителях из-за электростатического или стерического отталкивания между заряженными группами. Они образуются в результате направленной полимеризации мономеров или рН-инициированной нейтрализации растворов синтетических или природных полимеров, несущих карбоксильные или аминогруппы. К микрогелям полисахаридов, используемым в данной группе изобретений, относятся коллоидные растворы природных полисахаридов:
низкозамещенная (<40%) карбоксиметилцеллюлоза и ее соли с алифатическими аминами (бутиламин, бензиламин, этилендиамин, гексаметилендиамин); хитозан со степенью деацетилирования 90-97%; пектиновые вещества с остаточным количеством метоксигрупп <25%. Молекулярная масса продуктов может варьироваться в пределах от 20 тыс.до 200 тыс. Да, при этом высокомолекулярные (более 200 тыс. Да) и низкомолекулярные (менее 20 тыс. Да) производные полисахаридов не применимы для данной технологии. Микрогели полисахаридов, используемые в данной группе изобретений, могут быть получены путем физической ассоциации или химической сшивки. Для получения более устойчивых в течение длительного времени микрогелей полисахаридов применяют химическую сшивку полимерных цепей полисахаридов с помощью ангидридов и активированных эфиров дикарбоновых кислот, диизоцианидов, диизоцианатов и других сшивающих агентов. Диаметр химически сшитых частиц микрогеля полисахаридов варьируют предпочтительно в пределах 50-600 нм. Опытные данные показывают, что минимальная концентрация микрогелей полисахаридов в реагенте должна быть не менее 0,2 г/л. При этом использование более концентрированных растворов обеспечивает гарантированный эффект, однако это приводит к большему расходу микрогелей полисахаридов.
В качестве поверхностно-активных веществ в заявляемой группе изобретений используют биоразлагаемые соединения, что обеспечивает экологическую безопасность данной технологии. В сочетании с микрогелями на основе карбоксиметилцеллюлозы предпочтительно использовать катионные поверхностно-активные вещества, а в сочетании с микрогелями на основе хитозана - анионные поверхностно-активные вещества. Примерами биоразлагаемых поверхностно-активных веществ являются производные циклических ацеталей, алкилглюкозиды, сложные эфиры холина и жирных кислот, эфиры бетаина, фосфатные эфиры жирных спиртов. Минимальная концентрация поверхностно-активного вещества в водном растворе должна обеспечивать стягивание нефтяной пленки и способствовать уменьшению площади пятна нефти или нефтепродуктов. Это свойство зависит от величины поверхностного натяжения на границе воздух - вода. Опытные данные показывают, что для большинства поверхностно-активных веществ стягивание нефтяной пленки достигается при концентрации в водном растворе не менее 0,1 г/л.
Смесь микрогелей полисахаридов с поверхностно-активным веществом образует устойчивую пену, при нанесении смеси на поверхность пленки нефти или нефтепродуктов одновременно происходит стягивание пленки, что уменьшает ее площадь, и капсулирование нефти или нефтепродуктов, что предотвращает повторное их растекание на поверхности воды. Таким образом, использование смеси микрогеля полисахаридов и поверхностно-активного вещества позволяет получить синергетический эффект. Поверхностно-активные вещества проявляют высокое сродство к поверхности раздела фаз и снижают поверхностное натяжение на границе вода-воздух, в то же время микрогели полисахаридов имеют высокое сродство к нефти и нефтепродуктам, за счет чего формируется вязкая пленка на их поверхности. Вместе эти эффекты приводят к формированию устойчивых капель нефти или нефтепродуктов и их агломератов на поверхности воды, которые образуют желеобразную массу, пригодную для сбора и извлечения с поверхности воды. Использование микрогелей полисахаридов и поверхностно-активных веществ по отдельности является менее эффективным, так как распыление микрогелей полисахаридов не приводит к стягиванию нефтяных пленок, а при использовании поверхностно-активных веществ образующиеся линзы и капли растекаются вновь по поверхности воды через 10-15 мин из-за падения концентрации поверхностно-активных веществ на поверхности воды и его взаимодействия с нефтью.
Соотношение реагента и биоразлагаемого поверхностно-активного вещества в смеси должно находиться в диапазоне от 12:1 до 2:1. Верхняя граница диапазона соотношения реагента и биоразлагаемого поверхностно-активного вещества в смеси обусловлена необходимостью связывания поверхностно-активного вещества реагентом, если соотношение реагента и биоразлагаемого поверхностно-активного вещества в смеси будет выше соотношения 2:1, избыток поверхностно-активного вещества будет растворяться в воде в виде мицелл и загрязнять окружающую среду. Нижняя граница диапазона соотношения реагента и биоразлагаемого поверхностно-активного вещества в смеси обусловлена необходимостью стягивать нефтяную пленку на поверхности воды, если соотношение реагента и биоразлагаемого поверхностно-активного вещества в растворе будет ниже соотношения 12:1, эффективность поверхностно-активного вещества падает, а площадь пленки нефти или нефтепродуктов не уменьшается.
Во всех вариантах заявляемого способа реагент и смесь с поверхностно-активным веществом распыляются при помощи специального устройства (брандспойт, распылитель) или наносятся в виде пены непосредственно на поверхность пленки нефти или нефтепродуктов.
После обработки пленки нефти или нефтепродуктов реагентом и поверхностно-активными веществами, границы пленки ограждаются посредством сеток или бонов. Кроме того, ограждение пленки нефти или нефтепродуктов может достигаться за счет оконтуривания ее с помощью сеток или бонов, заранее обработанных микрогелями полисахаридов и/или поверхностно-активными веществами, при этом их свойства проявляются непосредственно при введении сетки или бона в воду. Дополнительным преимуществом заявляемого способа является то, что использование поверхностно-активных веществ предохраняет устройства, применяемые для сбора нефти (заграждения, боны и т.д.), от загрязнения нефтью. Заявляемый способ позволяет снизить воздействие нефти или нефтепродуктов на окружающую среду, так как, адсорбируясь на поверхностях, микрогели полисахаридов и поверхностно-активные вещества препятствует налипанию нефти или нефтепродуктов на эти поверхности.
После обработки пленки нефти или нефтепродуктов микрогелями полисахаридов и биоразлагаемыми поверхностно-активными веществами, осуществляют сбор нефти или нефтепродуктов при помощи насосов, сеток или скимеров. При этом используются стандартные приемы сбора, эффективность которых возрастает за счет того, что после взаимодействия с микрогелями полисахаридов нефть находится в капсулированном состоянии, она не растекается и не налипает на поверхности оборудования для сбора.
Заявляемый способ по сравнению с прототипом характеризуется рядом новых существенных признаков, обеспечивающих достижение технического результата, - использование для сбора с поверхности воды пятен нефти или нефтепродуктов сочетания микрогелей полисахаридов с биоразлагаемыми поверхностно-активными веществами в виде водных растворов.
Сравнение заявляемого способа с известным позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Ни микрогели полисахаридов, ни их смеси с биоразлагаемыми поверхностно-активными веществами ранее не применялись для сбора пленок нефти или нефтепродуктов с поверхности воды. Использование биоразлагаемых поверхностно-активных веществ в сочетании с микрогелями полисахаридов позволяет избежать разбиения нефти на мелкие частицы и распространение их в толще воды. Кроме того, заявляемый способ позволяет значительно повысить эффективность сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды за счет одновременного уменьшения площади пленки и перевода нефти в капсулированное состояние.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».
Заявляемый способ может быть успешно использован при ликвидации разливов нефти или нефтепродуктов на поверхности воды. Способ осуществим в реальных условиях, с использованием известных материалов и веществ. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «промышленная применимость».
Заявляемая группа изобретений характеризуется двумя вариантами реализации способа сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, которые объединены одним техническим замыслом и позволяют достичь единый технический результат - снижение удельного расхода реагентов, используемых в процессе сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, а также снижение остаточного количества этих реагентов в воде.
Заявляемый способ характеризуется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1 (по изобретению)
Сбор пленки сырой нефти с поверхности воды с помощью физически ассоциированного микрогеля на основе хитозана и катионного ПАВ в виде водных растворов.
Хитозан (1 г) со степенью деацетилирования 95% и молекулярным весом от 60 до 200 тыс. Да растворяли в 1 л 0.01 М соляной кислоты. К этому раствору добавляли раствор гидроксида натрия 0.05 М до pH 7.5. Полученную суспензию микрогеля хитозана центрифугировали для получения более концентрированной суспензии (5 г/л), которую использовали для обработки пленки нефти. Пленку нефти в бассейне оконтуривают раствором пальмитоилхолина путем распыления его водного раствора с концентрацией 0,1 г/л по периметру пленки нефти. При этом наблюдается сокращение площади пленки с образованием линз и крупных капель в центре, которые обрабатывают суспензией микрогеля хитозана (0,2 г/л). При этом наблюдалось появление гелевых образований на поверхности капель нефти и формирование агломератов, которые были собраны с помощью мелкоячеистой сети.
Пример 2 (по изобретению)
Сбор пленки сырой нефти с поверхности воды с помощью физически ассоциированного микрогеля на основе солей карбоксиметилцеллюлозы и анионного ПАВ в виде водных растворов.
Натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (20 г) со степенью замещения по карбоксиметильным группам в пределах 15-50% и молекулярным весом от 30 до 120 тыс. Да растворяли в 1 л воды. К этому раствору добавляли концентрированный раствор соляной кислоты до кислой pH=3-4 реакции. Полученный раствор микрогеля карбоксиметилцеллюлозы с концентрацией 2 мас.% разбавляли водой в десять раз и использовали для локализации разлива нефти. Для этого пленку нефти в бассейне сначала оконтуривают раствором фосфорного эфира цетилового спирта путем распыления его раствора с концентрацией 3 г/л по периметру пленки. При этом наблюдается сокращение площади пленки с образованием линз и крупных капель в центре, которые обрабатывают суспензией микрогеля карбоксиметилцеллюлозы (0.2 г/л). Это приводило к появлению гелевых образований на поверхности капель нефти и формированию агломератов размером 2-3 см, которые были собраны с помощью мелкоячеистой сети.
Пример 3 (по изобретению)
Сбор пленки сырой нефти с поверхности воды с помощью химически связанного микрогеля на основе пектина и неионогенного ПАВ в виде водных растворов.
Пектин (5 г) со степенью метоксилирования 1-25% и молекулярным весом от 20 до 100 тыс. Да растворяли в 1 л раствора гидроксида натрия (2 г/л). К этому раствору добавляли 2 г гидрохлорида бензиламина и 200 мг диизоцианопропилпиперазина. После полного их растворения к раствору добавляли 3 мл формалина и оставляли на 2 ч при интенсивном перемешивании. Полученный раствор с концентрацией 0.5% подкисляли и центрифугировали для получения более концентрированной суспензии (5 г/л), которую затем снова подщелачивали гидроксидом натрия и использовали для сбора пленки нефти. Суспензию микрогеля пектина (5 г/л) распыляли над пленкой нефти в бассейне. При этом наблюдалось появление гелевых образований на поверхности капель нефти, что приводило к формированию сгустков. Для получения более плотных агломератов на нефтяное пятно наносили раствор стеарилсахарозы (2 г/л). При этом наблюдалось сокращение площади пятна с образованием линз и крупных сгустков в центре, которые собирали с помощью мелкоячеистой сети.
Пример 4
Сбор пленки сырой нефти с поверхности воды с помощью смеси водных растворов физически ассоциированного микрогеля на основе хитозана и анионного ПАВ
Хитозан (1 г) со степенью деацетилирования 95% и молекулярным весом от 60 до 200 тыс. Да растворяли в 1 л 0.01 М соляной кислоты. К этому раствору добавляли раствор гидроксида натрия 0.05 М до pH 7.5. К полученной суспензии микрогеля хитозана (1,2 г/л) добавляли раствор анионного ПАВ (цетилфосфат) с концентрацией 0,1 г/л и полученную смесь использовали для обработки пленки нефти, при этом соотношение микрогелей полисахаридов и поверхностно-активных веществ в готовой смеси составляло 12:1. Смесь распыляли над пленкой нефти в бассейне. При этом наблюдалось стягивание нефтяной пленки и появление гелевых образований на поверхности капель нефти, что приводило к формированию агломератов, которые собирались при помощи мелкоячеистой сети.
Пример 5
Сбор пленки сырой нефти с поверхности воды с помощью смеси водных растворов физически ассоциированного микрогеля на основе солей карбоксиметилцеллюлозы и катионного ПАВ
Натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (20 г) со степенью замещения по карбоксиметильным группам в пределах 15-50% и молекулярным весом от 30 до 120 тыс. Да растворяли в 1 л воды. К этому раствору добавляли концентрированный раствор соляной кислоты до кислой pH=3-4 реакции. Полученный раствор микрогеля карбоксиметилцеллюлозы разбавляли водой в десять раз до получения концентрации 0,6 г/л. К суспензии микрогеля карбоксиметилцеллюлозы добавляли водный раствор катионного ПАВ (пальмитоилхолин) с концентрацией 0,1 г/л и полученную смесь использовали для обработки пленки нефти, при этом соотношение микрогелей полисахаридов и поверхностно-активных веществ в готовой смеси составляло 6:1. Готовую смесь распыляли над пленкой нефти в бассейне. При этом наблюдалось стягивание нефтяной пленки и появление гелевых образований на поверхности капель нефти, что приводило к формированию агломератов размером 2-3 см, которые были собраны с помощью мелкоячеистой сети.
Пример 6
Сбор пленки сырой нефти на поверхности воды с помощью смеси водных растворов физически ассоциированного микрогеля на основе солей карбоксиметилцеллюлозы и катионного ПАВ, примененного в виде пены.
Натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (20 г) со степенью замещения по карбоксиметильным группам в пределах 15-50% и молекулярным весом от 30 до 120 тыс. Да растворяли в 1 л воды. К этому раствору добавляли концентрированный раствор соляной кислоты до кислой pH=3-4 реакции. Полученный раствор микрогеля карбоксиметилцеллюлозы разбавляли водой в десять раз до получения концентрации 0,4 г/л. К суспензии микрогеля карбоксиметилцеллюлозы добавляли катионный ПАВ (пальмитоилхолин) до концентрации 0,2 г/л и полученную смесь использовали для обработки пленки нефти, при этом соотношение микрогелей полисахаридов и поверхностно-активных веществ в готовой смеси составляло 2:1. Смесь наносили в виде пены по контуру пленки нефти в бассейне. При этом наблюдалось стягивание нефтяной пленки и появление гелевых образований на поверхности капель нефти, что приводило к формированию агломератов размером 2-3 см, которые были собраны с помощью мелкоячеистой сети.
Заявляемая группа изобретений позволяет решить поставленную задачу и обеспечивает получение технического результата - снижение удельного расхода реагентов до 1-5 мл раствора на 1 м (в 10-25 раз ниже ближайших аналогов), а также позволяет снизить остаточное количество используемых реагентов в воде до минимальной концентрации, при которой реагенты не оказывают негативного воздействия на окружающую среду.

Claims (2)

1. Способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, включающий обработку поверхности пленки нефти или нефтепродуктов реагентом, содержащим природный полимер, с последующим сбором продукта их взаимодействия, отличающийся тем, что поверхность пленки нефти или нефтепродуктов обрабатывают реагентом, в качестве которого берут микрогели полисахаридов массой от 20000 до 200000 дальтон и размером частиц от 50 до 600 нм в водном растворе с концентрацией не менее 0,2 г/л, при этом перед или после распыления реагента контуры пленки нефти или нефтепродуктов обрабатывают биоразлагаемым поверхностно-активным веществом в виде водного раствора с концентрацией не менее 0,1 г/л.
2. Способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, включающий обработку поверхности пленки нефти или нефтепродуктов реагентом, содержащим природный полимер, с последующим сбором продукта их взаимодействия, отличающийся тем, что поверхность пленки нефти или нефтепродуктов обрабатывают реагентом, в качестве которого берут микрогели полисахаридов массой от 20000 до 200000 дальтон и размером частиц от 50 до 600 нм в водном растворе с концентрацией не менее 0,2 г/л, реагент предварительно смешивают с биоразлагаемым поверхностно-активным веществом в виде водного раствора с концентрацией не менее 0,1 г/л, при этом смешение ведут до достижения соотношения микрогелей полисахаридов к биоразлагаемому поверхностно-активному веществу, равному соотношению 12:1 ÷ 2:1.
RU2014124090/13A 2014-06-11 2014-06-11 Способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды (варианты) RU2550425C1 (ru)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124090/13A RU2550425C1 (ru) 2014-06-11 2014-06-11 Способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды (варианты)
EA201650061A EA031634B1 (ru) 2014-06-11 2015-06-09 Смесь для сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды и способ её использования
CA2951633A CA2951633C (en) 2014-06-11 2015-06-09 Material for skimming oil or oil products from the surface water and method for its utilisation (alternative versions)
ES15807355T ES2901141T3 (es) 2014-06-11 2015-06-09 Sustancia para recoger petróleo o productos del petróleo de la superficie del agua y método de utilización de la misma (variantes)
US15/317,960 US10550301B2 (en) 2014-06-11 2015-06-09 Substance for collecting petroleum or petroleum products from surface of water and utilization method thereof (variants)
HUE15807355A HUE057131T2 (hu) 2014-06-11 2015-06-09 Kõolaj vagy kõolajtermékek vízfelszínrõl történõ összegyûjtésére szolgáló anyag és annak felhasználási módszere (változatok)
HRP20211964TT HRP20211964T1 (hr) 2014-06-11 2015-06-09 Tvar za skupljanje nafte ili naftnih derivata s površine vode i način njezine uporabe (varijante)
DK15807355.1T DK3156470T3 (da) 2014-06-11 2015-06-09 Stof til opsamling af jordolie eller jordolieprodukter fra vandoverflade og fremgangsmåde til anvendelse deraf (varianter)
EP15807355.1A EP3156470B1 (en) 2014-06-11 2015-06-09 Substance for collecting petroleum or petroleum products from surface of water and utilization method thereof (variants)
LTEPPCT/RU2015/000358T LT3156470T (lt) 2014-06-11 2015-06-09 Medžiaga, skirta naftos arba naftos produktų surinkimui nuo vandens paviršiaus, ir jų utilizavimo būdas (variantai)
PT158073551T PT3156470T (pt) 2014-06-11 2015-06-09 Substância para recolher petróleo ou produtos de petróleo da superfície da água e método de utilização da mesma (variantes)
PCT/RU2015/000358 WO2015190951A1 (ru) 2014-06-11 2015-06-09 Вещество для сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды и способ его использования (варианты)
PL15807355T PL3156470T3 (pl) 2014-06-11 2015-06-09 Materiał do zbierania ropy naftowej lub produktów ropy naftowej z powierzchni wody i sposób jego zastosowania (warianty)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124090/13A RU2550425C1 (ru) 2014-06-11 2014-06-11 Способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2550425C1 true RU2550425C1 (ru) 2015-05-10

Family

ID=53293980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014124090/13A RU2550425C1 (ru) 2014-06-11 2014-06-11 Способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды (варианты)

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10550301B2 (ru)
EP (1) EP3156470B1 (ru)
CA (1) CA2951633C (ru)
DK (1) DK3156470T3 (ru)
EA (1) EA031634B1 (ru)
ES (1) ES2901141T3 (ru)
HR (1) HRP20211964T1 (ru)
HU (1) HUE057131T2 (ru)
LT (1) LT3156470T (ru)
PL (1) PL3156470T3 (ru)
PT (1) PT3156470T (ru)
RU (1) RU2550425C1 (ru)
WO (1) WO2015190951A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628881C2 (ru) * 2015-12-17 2017-08-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" Гидролизуемая кислотой композиция, включающая частицы микрогеля, для доставки лекарств в живые организмы и способ ее получения

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2017408169B2 (en) * 2017-04-03 2021-07-22 Obshestvo S Ogranichennoi Otvetstvennost'u "Biomicrogeli" Use of polysaccharide microgels in detergents
RU2714115C2 (ru) * 2018-06-21 2020-02-11 Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" Применение микрогеля полисахарида при производстве растительного масла, реагенты на основе микрогеля полисахарида и способ производства растительного масла с их использованием
WO2021046493A1 (en) * 2019-09-06 2021-03-11 Texas A&M University Biocompatible oil herders and method of use

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU706329A1 (ru) * 1977-12-26 1979-12-30 Предприятие П/Я Г-4780 Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов
RU94030825A (ru) * 1994-08-18 1996-06-27 З.Т. Дмитриева Способ сорбции нефти, нефтепродуктов с поверхностей воды и почвы
RU2087422C1 (ru) * 1989-08-01 1997-08-20 Б. Мюллер Марк Способ отделения и/или выделения углеводородных масел из воды с помощью биоразлагаемых адсорбирующих губок
RU2158333C2 (ru) * 1998-08-18 2000-10-27 Научно-технический центр "Версия" Способ локализации нефтяного пятна на поверхности воды
RU2002129150A (ru) * 2002-10-31 2004-08-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Социум" Способ ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2486950B1 (fr) * 1980-07-15 1985-09-13 Inst Francais Du Petrole Suspensions stables de polymeres hydrosolubles et leur preparation
DE3518673C2 (de) * 1985-05-24 1994-08-11 Henkel Kgaa Leicht auflösbare Zubereitung kationischer Polymerer
RU2033389C1 (ru) 1991-07-15 1995-04-20 Александр Филиппович Надеин Способ сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности при аварийных разливах
ZA931327B (en) * 1992-02-26 1994-08-25 Unilever Plc Water-continuous emulsions based on polysacharides
JPH06306656A (ja) * 1993-04-21 1994-11-01 Ito Kuroomu:Kk 洗浄方法
US6846420B2 (en) * 2002-12-19 2005-01-25 Halliburton Energy Services, Inc. Process for removing oil from solid materials recovered from a well bore
RU2466238C1 (ru) 2011-05-12 2012-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговая компания "ИНКОМП-НЕФТЬ" Способ сбора с поверхности воды разливов нефти
RU2514645C1 (ru) 2012-08-27 2014-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" Способ локализации разливов нефти в водной среде
LT2862843T (lt) * 2012-06-19 2018-09-10 Obschestvo S Ogranichennoj Otvetsvennostyu "Npo Biomikrogeli" Polisacharido mikrogeliai, skirti vandens valymui nuo naftos ir naftos produktų ir jų (variantų) panaudojimo būdas
RU2492905C1 (ru) 2012-06-19 2013-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" Способ разделения смесей двух несмешивающихся жидкостей типа масло-в-воде

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU706329A1 (ru) * 1977-12-26 1979-12-30 Предприятие П/Я Г-4780 Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов
RU2087422C1 (ru) * 1989-08-01 1997-08-20 Б. Мюллер Марк Способ отделения и/или выделения углеводородных масел из воды с помощью биоразлагаемых адсорбирующих губок
RU94030825A (ru) * 1994-08-18 1996-06-27 З.Т. Дмитриева Способ сорбции нефти, нефтепродуктов с поверхностей воды и почвы
RU2158333C2 (ru) * 1998-08-18 2000-10-27 Научно-технический центр "Версия" Способ локализации нефтяного пятна на поверхности воды
RU2002129150A (ru) * 2002-10-31 2004-08-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Социум" Способ ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628881C2 (ru) * 2015-12-17 2017-08-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" Гидролизуемая кислотой композиция, включающая частицы микрогеля, для доставки лекарств в живые организмы и способ ее получения

Also Published As

Publication number Publication date
EA031634B1 (ru) 2019-01-31
EP3156470B1 (en) 2021-10-06
WO2015190951A1 (ru) 2015-12-17
PL3156470T3 (pl) 2022-02-07
EP3156470A1 (en) 2017-04-19
DK3156470T3 (da) 2022-01-03
US10550301B2 (en) 2020-02-04
EA201650061A1 (ru) 2017-05-31
CA2951633C (en) 2020-08-18
US20170130110A1 (en) 2017-05-11
ES2901141T3 (es) 2022-03-21
EP3156470A4 (en) 2017-12-13
PT3156470T (pt) 2021-12-21
HUE057131T2 (hu) 2022-04-28
LT3156470T (lt) 2022-01-10
HRP20211964T1 (hr) 2022-03-18
CA2951633A1 (en) 2015-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2550425C1 (ru) Способ сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды (варианты)
Zhao et al. Eco-friendly Pickering emulsion stabilized by silica nanoparticles dispersed with high-molecular-weight amphiphilic alginate derivatives
Pourjavadi et al. MBA-crosslinked Na-Alg/CMC as a smart full-polysaccharide superabsorbent hydrogels
EP3110850B1 (en) Deep eutectic solvents and their use
RU2596751C1 (ru) Вещество для очистки почвы и твердых поверхностей от масел, в том числе от нефти и нефтепродуктов, и способ его использования (варианты)
Chiappisi et al. Toward bioderived intelligent nanocarriers for controlled pollutant recovery and pH-sensitive binding
CN102351286A (zh) 一种高效漆雾凝聚剂的制备及应用
JP2018522132A5 (ru)
EA029441B1 (ru) Микрогели полисахаридов для очистки воды от нефти, нефтепродуктов и ионов металлов и способ их использования (варианты)
CA2798083A1 (en) Chitosan composition
CN102659973A (zh) 一种化妆品用多孔复合微球及其制备方法
Lin et al. Development of an innovative capsule with three-dimension honeycomb architecture via one-step titration-gel method for the removal of methylene blue
CN108339410A (zh) 一种聚离子液体修饰的三维结构网膜及制备方法和应用
CN106517464B (zh) 一种聚合钛盐改性壳聚糖絮凝剂、其制备方法及应用
Girish et al. Coagulative removal of microplastics from aqueous matrices: Recent progresses and future perspectives
Zheng et al. Tannin-based spontaneous adhesion superhydrophilic coatings for efficient oil-in-water emulsion separation and dye removal
RU2492905C1 (ru) Способ разделения смесей двух несмешивающихся жидкостей типа масло-в-воде
CN107321334A (zh) 一种改性银杏外种皮‑海藻酸盐微球吸附剂的制备方法
CA2109511C (fr) Procede de protection de surfaces solides, particulierement les zones littorales contre la pollution par hydrocarbures
JP6608832B2 (ja) イオン強度により誘発される膜及び微粒子の崩壊
Shalaby et al. Efficient adsorption of heavy metals and pesticides onto chitosan nanoparticles and chitosan-zinc oxide nanocomposite.
Jaros et al. Removal of heavy metal ions: copper, zinc and chromium from water on chitosan beads
CN111286233A (zh) 一种荧光颜料的凝胶制备方法
JP2000262811A (ja) 複合凝集剤とそれを用いる汚泥処理方法
JP3125901B2 (ja) 吸水性組成物及び吸水方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner